[发明专利]自动化井筒轨迹控制

权利要求书

1.一种用于执行自动化井筒轨迹控制以在实际井筒轨迹路径与计划井筒轨迹路径之间进行校正的计算机实现的方法，所述方法包括：

接收用于确定所述实际井筒轨迹路径的实时路径数据；

接收所述计划井筒轨迹路径的参数；

确定所述实际井筒轨迹路径是否偏离所述计划井筒轨迹路径；

响应于所述实际井筒轨迹路径偏离所述计划井筒轨迹路径的确定，使用校正约束来确定校正路径，其中所述校正约束指定对校正路径的限制，其中所述校正约束指定倾斜度变化的最大速率、方位变化的最大速率以及进一步指定从计划钻探路径偏离的最大或最小长度中的至少一者，其中从计划钻探路径偏离的长度是根据垂直深度偏差、横向偏差和总偏差中的一者或多者来指定的，其中所述校正路径至少部分地基于归一化井筒能量，其中所述归一化井筒能量至少部分地基于井筒挠率和井筒曲率；

基于所述归一化井筒能量确定一个或多个轨迹校正参数；

基于所述一个或多个轨迹校正参数更新所述校正路径；以及

启动所述井筒轨迹控制以将所述实际井筒轨迹路径改变到经更新的校正路径。

2. 如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中确定所述校正路径还包括：

生成满足所述校正约束的多个校正路径；以及

从所述多个校正路径中选择具有最小最低增量井筒能量的所述校正路径。

3.如权利要求2所述的计算机实现的方法，其中生成一个或多个校正路径还包括：

选择至少一个校正约束值；

针对所述至少一个校正约束值中的每一个：

使用所述校正约束值生成多个候选校正路径；以及

从所述多个候选校正路径中选择具有所述最小最低增量井筒能量的所述校正路径。

4.如权利要求3所述的计算机实现的方法，其中所述一个或多个校正约束值是总偏差长度。

5.如权利要求1、2、3或4所述的计算机实现的方法，其中所述校正约束包括最大弯曲率。

6.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其中所述校正约束还包括最大总偏差长度。

7.如权利要求6所述的计算机实现的方法，其中所述校正约束还包括最大横向偏差和最大深度偏差中的至少一个。

8.如权利要求1、2、3或4所述的计算机实现的方法，其中所述校正路径包括来自下组的至少一条曲线：回旋曲线、悬重曲线、样条和圆弧。

9.如权利要求8所述的计算机实现的方法，其中所述校正路径包括来自下组的两条不同曲线的组合：回旋曲线、悬重曲线、样条和圆弧。

10.一种包括计算机可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述计算机可执行指令用于执行自动化井筒轨迹控制以在实际井筒轨迹路径与计划井筒轨迹路径之间进行校正，所述计算机可执行指令在被执行时致使一个或多个机器执行包括以下各项的操作：

接收用于确定所述实际井筒轨迹路径的实时路径数据；

接收用于所述计划井筒轨迹路径的参数；

确定所述实际井筒轨迹路径是否偏离所述计划井筒轨迹路径；

响应于对所述实际井筒轨迹路径偏离所述计划井筒轨迹路径的确定，使用校正约束来确定校正路径，其中所述校正约束指定对校正路径的限制，其中所述校正约束指定倾斜度变化的最大速率、方位变化的最大速率以及进一步指定从计划钻探路径偏离的最大或最小长度中的至少一者，其中从计划钻探路径偏离的长度是根据垂直深度偏差、横向偏差和总偏差中的一者或多者来指定的，其中所述校正路径至少部分地基于归一化井筒能量，其中所述归一化井筒能量至少部分地基于井筒挠率和井筒曲率；基于所述归一化井筒能量确定一个或多个轨迹校正参数；

基于所述一个或多个轨迹校正参数更新所述校正路径；以及

启动所述井筒轨迹控制以将所述实际井筒轨迹路径改变到经更新的校正路径。